Course Syllabus
Obiettivi
Il corso si pone l’obiettivo di approfondire e consolidare concetti di base della chimica-fisica dei solidi e delle loro superfici con problematiche applicative nelle scienza e tecnologia dei semiconduttori.
Contenuti sintetici
Descrizione del ruolo dei difetti sulle proprietà dei materiali , in particolare nei semiconduttori . Introduzione alla chimica fisica delle superfici e ai processi di assorbimento. Descrizione delle principali tecniche di analisi delle superficie . Tecniche di crescita di materiali bulk e di film epitassiali, correlazione proprietà, difettualità e tecnica di crescita
Programma esteso
DIFETTI NEI MATERIALI : Difetti di punto e difetti estesi (dislocazioni , bordi grano , antiphase domains, stacking fault ): loro interazioni nei sistemi reali. SUPERFICI Superfici ideali e reali. Rilassamento e ricostruzione. Fenomeni di adsorbimento: fisisorbimento e chemisorbimento: isoterme di adsorbimento (isoterme di Languimir e di BET). Principali metodi sperimentali di analisi delle superfici (Tecniche SEM XPS, AUGER, SIMS).Tecniche di crescita di materiali e di deposizione di film sottili. Tecniche di crescita di materiali massivi (monocristallini e policristallini), relazione tra difettualità e condizioni di crescita; Processi di crescita epitassiali:generalità ; Tecniche di deposizione di film sottili (deposizione per evaporazione, processi di sputtering, crescite per Chemical Vapor Deposition, Epitassia da fasci molecolari). Aspetti generali dei processi di deposizione, applicazioni. Criteri di scelta e di ottimizzazione dei processi.
Prerequisiti
Esami di Chimica Fisica e di
Scienza dei Materiali del triennio
Modalità didattica
Lezioni in alua
Materiale didattico
S. Eliot The Physics and Chemistry of solids Wiley
J. D. Plummer , M.D. Deal, P.B. Griffin
Silicon VLSI Technology Prentice Hall
Sergio Pizzini Physical Chemistry of Semiconductor Materials and Processes Wiley
Surface science an introduction J. b. Hudson
All these books are available in the UNIMIB libraryPeriodo di erogazione dell'insegnamento
1° anno secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
La verifica del profitto è volta a valutare la preparazione raggiunta in termini di conoscenza teorica degli argomenti trattati durante le lezioni e di alcune loro applicazioni e avviene attraverso un colloquio sugli argomenti trattati nel corso . La votazione viene espressa in trentesimi e valutata in base alla completezza e qualità delle risposte fornite dallo studente.nel modo seguente :
E’ data facoltà agli studenti frequentanti di avere una valutazione intermedia basata su una presentazione in classe di 15 minuti su un argomento inerente al corso scelto dal singolo studente da una lista fornita dal docente generalmente alla fine di Marzo . Tale presentazione conta per il 30 % del voto finale .
Orario di ricevimento
Tutti i giorni su prenotazione tramite e-mail
Aims
Joining fundamental concepts of the solid state and surface physical chemistry with applicative issues in the science and technology of semiconductors.
Contents
Importance of defects on material properties , mainly in semiconductors . Elements of physical chemistry of surfaces. Adsorption phenomena: physisorption and chemisorption. Principal methods and techniques of Surface Characterization. Growth techniques of massive materials and thin film deposition procedures. Correlation of properties, defects and growth techniques
Detailed program
Defects in solids : Point and extended defects (dislocations, grain boundaries, antiphase domains, stacking fault) and their interactions. Elements of surface crystallography. Surface relaxation and reconstruction in vacuum. Adsorption phenomena: physisorption and chemisorption. Principal methods and techniques of Surface Characterization (SEM XPS, AUGER, SIMS). Growth techniques of massive materials . General aspects of thin film deposition procedures and main thin film deposition techniques. General aspects of thin film deposition procedures.
Prerequisites
Main Physical Chemistry I and Materials Science topics in 1st cycle bachelor degree programs
Teaching form
Lectures in the classroom
Textbook and teaching resource
S. Eliot The Physics and Chemistry of solids Wiley
J. D. Plummer , M.D. Deal, P.B. Griffin
Silicon VLSI Technology Prentice Hall
Sergio Pizzini Physical Chemistry of Semiconductor Materials and Processes Wiley
Surface science an introduction J. b. Hudson
All these books are available in the UNIMIB librarySemester
First year, Second ( spring ) semester
Assessment method
The teacher assesses if and to what extent the student has reached the course objectives.
A formal knowledge-based evaluation of the general topics delivered. The examination is performed through an oral exam .
The students can do a mid term test: a class presentation of about 15 minutes on a topic selected by the students from a list that the teacher will give at about the end of March of each year. This presentation will count for 30 % of your final grade
Office hours
All days from Monday to Friday upon e-mail request
Students' evaluation
Enrolment methods
Staff
- Carlo Antonini
- Simona Olga Binetti
- Piercarlo Mustarelli